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1、陕甘宁含油气盆地（鄂尔多斯盆地）,一、概况二、地质发展史和地层三、区域构造特征及构造分区四、含油气层系及其特征五、典型油气田六、油气聚集与分布的地质因素七、中部大气田的地质特征,1 范围：横跨陕、甘、宁、蒙、晋五个省，面积25万km2.广义盆地面积达37万km2。为我国第二大盆地。2 周边山系： 北部-阴山 南部：秦岭 东部：吕梁山、中条山 西部：六盘山、贺兰山盆地整体呈现近南北向的长方形,一、概况,3. 地貌 地形复杂, 以北纬38线为界分为南北两部分，长城以北属沙漠草原区，地势平坦，气候干旱；以南为黄土高原区，侵蚀作用强烈，沟壑纵横。,3 油气勘探： 1907年-我国大陆第一口油井延1井7
2、0-81m或工业油流长6段（延长油田）；50年代 发现延长、永坪等小规模的油田。 60年代，进行了大规模的地质、地球物理勘探-马岭油田. 70年代，大规模的油气发现。目前，油气前景良好 80年代，发展迅速，晚期中部大气田。,鄂尔多斯盆地构造区划及勘探成果图,鄂尔多斯盆地具有满盆气、半盆油，上油、下气的油气分布格局。其中陕北斜坡是盆地勘探开发的主要地区，目前发现的油气储量90以上都分布在该构造单元。,石油资源序列状况 截止2001年10月底，探明油田33个，探明地质储量10.185108t,可采储量2.1094108t；控制地质储量3.2965108t，可升级的控制储量2.7833108t；预测
3、地质储量6.496108t，可升级的预测储量3.7209108t；潜在资源量10.6672108t，可升级的潜在资源量6.2788108t；推测资源量55.2353108t，总资源量85.88108t。2002年计划探明石油地质储量1108t，石油资源潜力比为12.83.76.355.2。盆地石油资源结构合理，勘探潜力大。,天然气资源序列状况截止2001年10月底，长庆油田公司探明气田7个，探明天然气地质储量1.18311012m3，可采储量8274.58108m3，控制地质储量3363.57108m3，可升级控制储量3363.57108m3，预测地质储量6042.62108m3，可升级预测储
4、量6042.62108m3，潜在资源量8082.5108m3，可升级潜在资源量5108.21108m3，推测资源量7.77051012m3，天然气总资源量10.70251012m3。2002年计划探明天然气地质储量100108m3，资源潜力比为133.660.451.1777。勘探潜力很大。,探明储量上千亿立方米的气田：苏里格、榆林、乌审旗（上古）、靖边（下古）四个气田的探明储量占盆地探明储量96.5%。,油气勘探成果,“十五”期间，鄂尔多斯盆地成为西部乃至中国的希望之星。长庆油田不断采取进攻性措施，挑战低渗透极限，先后在陇东(西峰油田)、姬塬、志靖安塞地区的勘探取得重大突破和重要进展，年均增
5、储保持1亿吨以上水平，成为中国石油增储上产最快的地区。 2006年9月6日，长庆油田原油日产突破3万吨大关，达到30005吨。,2005年，长庆油田生产原油940万吨，老油田的贡献达到800万吨。天然气产量76亿立方米。成为中石油第二大天然气生产基地，为“西气东输”的补充气源。2005年，延长油田股份有限公司生产原油838.24万吨，创历史最高纪录 。延长油田股份有限公司已拥有个100万吨级油田，个50万吨级油田。,位于鄂尔多斯盆地的中国第三大油气田-长庆油田，继2007年油气产量突破2000万吨大关之后，2008年油气产量达到了2520万吨，油气净增长量相当于新建了一个中型油田。 -2009
6、.1.5 新华社 2009年长庆油田油气产量3082万吨，成为仅次于大庆油田的中国第二大油气田。,二、地质发展史和地层,处于东部稳定区与西部活动区之间的结合带上，在两种不同性质的地区的基础上发展起来、具有复杂基底（An结晶基底）结构、以中生代陆相沉积为主体的大型内陆盆地。大部分属于中朝准地台，西部及西南部属于秦岭祁连山加里东地槽褶皱系及其过渡带。盆地沉积盖层超过2万米（Z-R）。,以地层沉积全、沉积类型多、海侵方向多、多旋回沉积、地层间的平行不整合接触关系为特征。 到晚古生代二叠纪石盒子世形成了现在的陕甘宁盆地。初期：近海的、半阻隔式盆地 T1 过渡期 T2成为内陆盆地。,盆地发生的背景：克拉
7、通内盆地（Pt2-3-P）,（一）早古生代槽台对立发展阶段,加里东地槽系从西南和南面围绕着中朝准地台前缘发育。 受秦岭祁连海槽海水不断侵袭超覆的大陆，北部为结晶基底裸露的地盾。 ：北、东部缺失，西部和西南部显著沉降，环形围绕盆地 ：海水从西南向北东方相逐层超覆，北部仍为乌兰格尔地区为古陆。,：在盆地东西部不统一。西部天景山组灰岩（东部冶里组）沉积-代表古生代最大的海侵，掩盖鄂尔多斯盆地的大部分地区。西部厚度达千米；东部400m的灰岩、白云质灰岩夹石膏。O2-C2 主体抬升遭受剥蚀 地层缺失严重；而西部、西南部边缘继续沉降，平凉组 段家峡组 本区东部稳定，西部活动，槽台对立发展的特征明显。,C-
8、P过渡期，东（古）西部（年青）地台存在差别。C 西部拗陷发育好于东部。中央为隆起区，西侧为拗陷，东侧为斜坡。上古生界东西两侧地层都有向隆起之上超覆尖灭的现象 P石盒子世 显著沉降，隆起消失，东西两侧沉积相连通 广泛分布 最终结束了海水反复进退的局面整个中国北方进入了以内陆河湖相占统治地位的时期陕甘宁盆地开始形成,（二）晚古生代槽台由对立趋向统一发展阶段,（三）以中生代为主体的陆相盆地发展阶段,1.初期阶段（ T2 ）T1 过渡时期 T2 以来 内陆盆地之后，经历了多次的构造运动-多次的沉积间断和古地理的变迁以及水系多次形成与崩解。 印支运动、燕山运动-至少经历了三次大的成盆-解体发展过程。,2
9、.鼎盛阶段（T3y）（1）沉积范围大，盆地比现今范围大的多。（2）环境稳定，地层厚度、岩性可区域对比。（3）湖盆范围大，砂岩主要为长石砂岩，后期胶结致密。 东部无边缘相边界可达太行山一带。（4）湖盆沉积中心在铜川一带。 第三段（岩性段）达到湖盆鼎盛期（长7段） 之后逐渐萎缩。 印支运动抬升南部剥蚀,3. 发展阶段（J1富县组，J2 延安组、直罗组、安定、J3芬芳河组） J1f-粗碎屑，分布局限，河谷 J2y-范围扩大，含煤建造，10个阶段 J2z-J2a-J3f: 沉积范围逐渐缩小，沉积中心向西部迁移，陕北斜坡初步形成4. 消亡阶段（K1志丹群） 粗粒建造，沉积沉降中心至天环坳陷,沉积、沉降中
10、心和现今构造大向斜的关系互不一致。延长组 沉积中心-盆地西南部 沉降中心-盆地西侧 印支运动延安组 沉积中心-向东北迁移-延安附近 沉降中心东移燕山运动白垩系 沉积中心迁移至西部的天池-环县南北一线 沉积沉降中心一致天环向斜湖盆发展趋势也是由大到小的延长组 湖泊 9万km2侏罗系 湖泊 2万km2白垩系 无深水湖泊 西部 窄的河湖相,从晚三叠延长期以来，盆地边界逐渐向西收缩，沉积-沉降中心西移，至早白垩世两者才一致，与现今格局一致。盆地中生代，尤其是晚三叠世并不是前陆盆地，而是残延克拉通内叠合盆地。,1. 盆地中生代构造属性探讨,鄂尔多斯盆地中生代沉积边界与沉积、堆积中心变迁图,元古界古生界地
11、层综合柱状图,中生界新生界地层综合柱状图,（四）上升解体和新生代地堑系发育阶段,白垩纪沉积后的燕山运动整体上升区域西倾大单斜形成. 中生代盆地的边缘隆起上，拉张应力作用汾渭、河套等新生代的断陷盆地.,太原-长治，南达三门峡，沉降中心在黄陵或铜川地区，而不是西缘。,大同-太原-三门峡,宁武-临汾一线之西,沉积范围极大收缩，东部隆起明显抬升 , 西倾单斜开始显现。,地层西厚东薄明显，西倾单斜进一步发展,定型,三、区域构造特征及盆地内构造分区,(一)区域构造背景及 基底结构基底性质不均一：中朝准地台-前寒武纪结晶基底 秦岭祁连地槽褶皱系及过渡带 基岩顶面起伏 埋深北部浅 0-3km 东部一般为3-4
12、km， 自东向西加深 基底方向 3分,磁异常 北部为东西向 东部为北东向,（二）盖层构造特征,构造很简单，主体为一西倾的平缓大单斜，东部的倾角一般在2左右，大面积倾角平均小于1. 内部发育面积小、幅度小、成排成带性不明显的西倾裙边式鼻状构造。接近西部：极不对称的、东翼缓（380km）西翼窄陡（小于20km）、轴向南北的箕状向斜。西缘及南缘 呈带状分布的局部构造,（三）盆地内部构造单元划分,伊克昭盟隆起 (伊盟隆起)：稳定的地台基底 长期隆起区 自北而南分为乌兰格尔凸起、杭锦旗凹陷、伊克金霍洛旗凸起 短轴背斜或鼻状构造 两翼不对称 北陡南缓,构造单元划分,陕北斜坡： 平缓西倾大单斜 以向东开口的
13、鼻状构造为主 天环拗陷： 南北走向 东缓西陡 北部-短轴背斜为主西缘断褶带： 断层发育 局部构造北密南疏 北北西向束状展布 成排性强 由5个背斜带 西陡东缓 短轴,渭北隆起 南部边缘 T 为拗陷 J 开始隆起 褶皱强烈 方向性明显 轴向自西而东由东西 向转为北东向 褶皱强度由南向北递减,四、含油气层系及其特征,三叠系延长组、侏罗系富县组、延安组、直罗组1 三叠系延长组（T3y） 北东高、西南低的古地理景观， 南北沉积条件差异较大。北部：急流沉积 岩性粗、厚度薄、 泥岩少，有机质少（西）南部：持续沉降 湖泊-三角洲相沉积 岩性细、 厚度大、暗色泥岩发育，有机质含量丰富有利生油区,分为自下而上五段
14、，组成四个较大的沉积旋回： T3y1- T3y3底部、 T3y3下部- T3y3上部， T3y4下部和T3y4上部 ；T3y5 T3y3主要生油层 T3y4上部 - T3y5形成了“瓦窑堡煤系” 记录了大型淡水湖泊发生、发展到消亡的全过程 生油岩系与储油岩系的交替出现 自上而下分为长1-长10 油层组,含油面积广、储油砂层多；砂体横向变化大；油层渗透率低：K=4510-3m2-0.0110-3m2, 平均为3.0210-3m2；裂缝发育；,（据胡文瑞，2009）,2. 下侏罗统富县组和延安组（J1-2y）,印支运动 南部 普遍抬升 剥蚀富县组：分布局限 充填于侵蚀沟谷中以河流相为主的沉积 受侏
15、罗系早期古地貌控制，向古高地-厚度减薄。 主要为砂岩、砾岩与紫红色泥岩沉积厚度,延安组：河流相 中上部砂泥岩或煤系地层组成的韵律性沉积，泥岩中富含有机质 地形起伏减弱、温湿气候条件下-湖沼发育阶段 煤-西部 延安附近湖相沉积 生油条件较好 沉积中心自上而下分为10个油层组：延1-延10 延10主力产层 岩性构造（古河道）油藏,J侏罗纪延安组,侏罗系古地貌披盖河道砂岩油田储量,气候趋于干旱，河流-湖相沉积直罗组 块状砂砾岩-泥岩安定组 紫红色泥岩次要含油层系：直1-直4 分为5个油层组 安定组 王家场 产油生油岩系：延长组（第三段底部黑色页岩） 主要 延安组 次要 下生上储的组合特点,3. 中侏
16、罗统直罗组 (J2z) 和安定组 (J2a),五、典型油气田,已经发现28个油田，4个大气田。,1 马岭油田,庆阳西北部，主要油田之一。构造背景：天环拗陷内前侏罗纪古潜山基础上发展起来的鼻褶裙鼻褶裙被次级褶皱复杂化。 三隆两洼形态产层：主要产自侏罗系，延安组 6个油层组 28个油层产油，延10油层-主力产层； 直罗组有4个油层；少量延长组。遮挡条件 马岭油田的形成至关重要,遮挡形式众多：J1f 侵蚀面遮挡 J2y 底部砂岩中 岩性-构造遮挡 隆起顶部 尖灭 贺旗潜谷东侧上倾方向 致密砂岩遮挡 延9以上油层 透镜状、带状砂岩等的岩性遮挡遮挡形式众多-油层在剖面上呈现出“宝塔状”分布，隆起层位越高
17、，含油层位也愈高，向高点靠拢、更替。多油层、多遮挡条件、多油藏类型的叠合连片,1 马岭油田,马岭油田,六、控制油气聚集与分布的地质因素,1 大型生油拗陷控制着油气田的分布范围，并为油气聚集提供了可靠的物质基础和广阔的勘探领域 盆地内部主要生油岩系延长组：暗色泥岩厚度300-500m，分布面积约5万km2，生油量191亿吨。延安组暗色泥岩厚度40-120m，生油量39亿吨。 生油拗陷展布宽、分割性小，具有地台型整体大面积含油的特点。广泛的油气聚集的物质条件。,2. 在古潜山基础上发展起来的二级构造带是油 气田成群分布、大面积含油的有利场所,印支运沟-谷纵横起伏的地貌景观在侏罗纪沉积中仍具有重要的
18、影响-新沉积与基底起伏很协调持续到白垩纪 仍存在。 表现形式：潜山群被后期的河道切割、侵蚀褶皱鼻、构造台阶（二级构造带），为盆地内侏罗系油田的主要分布区。,3 陕甘宁盆地的构造特征决定了油气运移的指向,盆地主体为大型平缓的西倾单斜J1 地势西高东低 拗陷中心-延安一带；J2z 转移至西部天池-环县 西倾单斜形成油气向上倾方向运移西倾单斜倾角平缓，褶鼻发育，圈闭小、少古潜山带（遮挡条件、高部位）-运移指向自西向东运移，单斜东部富气、西部富油,4. 沉积的多旋回和岩性的多变导致 盆地内多油层和多遮挡形式的存在,每个大的沉积旋回又是由小的旋回或韵律层组成，砂泥岩间互出现纵向上形成了多油层。T3y J
19、 6个较大的沉积旋回，25个油层组由于无大型圈闭的构造背景上，岩性的多变使得油气在运移途中有了较多的被遮挡的机会油层复合联片分布 。,七、中部大气田的油气地质特征,靖边、横山一带, 南北向展布, 面积约5万km2，位于盆地中部；处于中部隆起北段东侧；处于我国沉积盆地的中带，是一个跨地区的大型气田。,1 拗陷型与广覆型相结合的气源岩,在盆地西缘 上、下古生界均为拗陷型沉积盆地本部 广覆型沉积 海相陆相 碳酸盐岩-碎屑岩 多源、多层、多类型 泥岩-煤层 拗陷型生烃 广覆型煤系气源岩上古生界煤型气源岩 下古生界碳酸盐岩气源岩 盆地中部气田：混源气资源丰富,（1）区域性储集体,上古生界：石炭系碎屑岩、
20、灰岩；二叠系山西组煤系 石盒子组砂岩下古生界：风化壳储集体（O） 以云坪相最好中部古隆起区3万km2的云坪相带成为风化壳溶孔储集体的理想场所。 奥陶系风化壳储集体特征：以海相碳酸盐岩为基础，潮坪相白云岩为骨架，溶孔层为连通体，微裂缝为末梢的层状网络结构,马五期岩相古地理图,马五期，受古隆起控制，东侧为浅水陆棚蒸发盆地沉积，形成的含膏云坪相带奠定了储层发育的基础，构成了奥陶系风化淋滤带的主体。,沉积相带是形成有利储层的基础,（1）区域性储集体,（2）区域盖层,与奥陶系分化壳相伴生，上覆的石炭系底部普遍分布有铁铝岩覆盖着西缘逆冲带以东的广大地区，范围约22万km2。对其物性条件分析封盖性能极好，为
21、良好区域盖层。,靖边型（古地貌成藏）,储层为马五段白云岩风化淋滤带溶蚀孔洞储层，被上覆石炭、二叠系粘土岩沉积充填后形成盖层。这类是圈闭受奥陶系侵蚀面岩溶地貌形态控制，上倾方向常被泥质岩封堵。该组合已发现了气田，为成熟型成藏组合，发育于靖边潜台及东西两侧。,泥质岩充填沟槽古地貌成藏组合,（3）区域圈闭,古地貌圈闭 中部气区奥陶系顶面分布着四条浅沟，其走向和切割深度决定着圈闭控制的范围和层位。切割地层可达马五2、马五3，为马五1、马五2、3的主要圈闭因素。马五1-2属于成岩古地貌圈闭。成岩后生圈闭 为沉积相、古水流和成岩作用相结合的产物。 孔隙度、胶结、后期充填、 成岩后生作用 气田上倾方向泥膏相
22、带作南北向展布 形成了马五4气藏区域圈闭的框架 中部气田 四沟、两洼、三带共潜台的地质格架,资源丰富 下古生界裂解气和上古生界煤型气的资源量达1.5万亿m3，占全盆地古生界天然气资源量的42%。储集条件：奥陶系顶 风化壳 1亿年以上， 覆盖全区-天然气运移重要的通道，地下容器运移指向：中央古隆起 Pz1-Pz23 长期发育 遮挡条件：奥陶系盐、膏洼地 在区域单斜的背景上构成了上倾方向的相变遮挡,（二）区域性成藏条件,（三）中部气田的地质类比,有形成大型-巨型气田的远景 资源量大；探井成功率高-80%；勘探领域明确 中部隆起及侧旁与世界大型气田相比，共同点：1 含气面积大、储气丰度低2 与侵蚀密
23、切关系3 与区域性隆起因果有关4 主力层突出：上下有零星的岩性小气藏，为低产层5 气田范围内的气体组分有一定的差异，气田边部或构造低部位处H2S 含量高,今构造格局划分为六个二级构造单元：伊盟隆起：发育构造、构造岩性气藏西缘掩冲带：主要发育构造油气藏天环坳陷：主要发育构造、地层气藏陕北斜坡：主要发育古地貌油气藏和 岩性油气藏渭北隆起：发育构造油气藏晋西挠褶带：发育构造油气藏,鄂尔多斯盆地构造区划及勘探成果图,2、构造单元划分,鄂尔多斯盆地具有满盆气、半盆油，上油、下气的油气分布格局。其中陕北斜坡是盆地勘探开发的主要地区，目前发现的油气储量90以上都分布在该构造单元。,中晚元古代坳拉谷奠定盆地雏
24、形早古生代浅海台地形成下古气层晚古生代近海平原形成上古气层中生代内陆湖盆形成T、J油层新生代周边断陷今构造格局与 油气赋存定型,鄂尔多斯盆地是典型的克拉通盆地，基底为太古界及下元古界变质岩系。盆地经历了五个演化阶段：,3、盆地演化阶段,近距离运移：烃源岩演化程度越低，气藏成分中甲烷含量越低，重烃含量越高。 西缘和北缘Ro=0.7%-1.35%, 见凝析油的气井占72%; 东部Ro=1.6%-1.8%，干气为主，见凝析油的气井35%； 南部Ro大于2.0%，为干气。,甲烷含量小于90%,甲烷含量小于90%,3、深化研究，靖边型古地貌气田储量规模不断扩大,陕北地区延长组长6砂体展布图,长8期盆地西
25、南辫状河砂体因地形相对较陡，分流河道宽度较窄，呈条带状，延伸远砂体，厚度较大，砂厚（5-20）m，宽度（3-8）km。长6期，东北沉积体系由于古地形平缓，物源充沛，发育多条河流，为多个大型复合三角洲的发育创造了条件，形成延安、安塞、志靖和安边等三角洲。三角洲砂体横向稳定、规模大、连片性好，分流河道砂体厚（1020）m，横向宽度（1025）km。大面积展布的三角洲砂体为岩性油藏的提供有利的场所。,马岭油田贺旗谷油藏,（三）以中生代为主体的陆相盆地发展阶段,1.初期阶段（ T2 ）T1 过渡时期 T2 以来 内陆盆地经历了多次的构造运动-多次的沉积间断和古地理的变迁以及水系多次形成与崩解。 印支运
26、动、燕山运动-至少经历了三次大的成盆-解体发展过程，分为三个阶段： 早期 “填平补齐”阶段 沉积物局限性强，粒度粗、分选差，红色为主 河流相沉积-低弯度河 延长组、延安组底部,中期 显著拗陷和相应的水进扩展阶段 粒度变细，暗色富含有机质的泥岩沉积为主， 生油岩发育时期 属湖泊相或平原河湖相 延长组、延安组中下部晚期 水退萎缩拗陷结束阶段 颜色杂 ，粒度分选中等，砂泥岩均发育 且常含煤 河流-沼泽相沉积 储集岩 延长组、延安组上部,鄂尔多斯盆地为一大型多旋回克拉通盆地，沉积-构造发展演化经历了中晚元古代坳拉谷、早古生代浅海台地、晚古生代近海平原、中生代内陆湖盆和新生代周边断陷五大阶段。,图7-6 盆地下古生界沉积厚度及主要构造单元,
